用于针对切换而选择波束的方法、计算机程序和装置与流程

一些实施例涉及使用传输和/或接收波束的波束形成的场景中的方法、系统和装置，具体地但不排他地涉及切换场景。

背景技术：

通信系统可以被视为一种设施，该设施通过在通信路径中所涉及的各种实体之间提供载波来支持两个或多个实体(诸如用户终端、基站/接入点和/或其它节点)之间的通信会话。通信系统例如可以借助于通信网络以及一个或多个兼容的通信设备而被提供。通信会话＝可以包括例如用于承载通信(诸如语音、电子邮件(email)、文本消息、多媒体和/或内容数据等)的数据通信。所提供的服务的非限制性示例包括双向呼叫或者多向呼叫、数据通信或者多媒体服务和接入数据网络系统，诸如互联网。

在无线通信系统中，至少两个站之间的通信会话的至少一部分通过无线链路发生。

用户可以借助于适当的通信设备或者终端来接入通信系统。用户的通信设备通常被称为用户装置(ue)或者用户设备。通信设备被提供有适当的信号接收和传输装置，该信号接收和传输装置用于实现通信，例如实现接入通信网络或者直接与其它用户通信。通信设备可以接入由站或者接入点提供的载波，并且在载波上传输和/或接收通信。

通信系统和相关联的设备通常根据给定的标准或者规范进行操作，该标准或者规范给出了与系统相关联的各种实体被允许做什么以及该如何达成。通常还定义了应该被用于连接的通信协议和/或参数。通信系统的一个示例是utran(3g无线电)。解决与增加的容量需求相关联的问题的尝试的示例是被称为通用移动电信系统(umts)无线电接入技术的长期演进(lte)的架构。另一示例通信系统也被称为5g无线电接入技术。5g无线电接入技术和lte-a(高级长期演进)演进已提出使用波束形成技术。

在使用波束形成的场景中，与切换相关的问题可能例如因无线电环境中的相对快速的变化而出现。

技术实现要素：

根据一个方面，提供一种方法，包括：在用户设备处接收切换信息，所述切换信息包括与一个或多个第一波束相关的信息，所述一个或多个第一波束是目标小区的目标波束；确定与该目标小区的所述一个或多个第一波束和一个或多个第二波束相关联的波束质量，所述第二波束不同于所述一个或多个第一波束，专用上行链路资源与所述一个或多个第一波束相关联，并且共享上行链路资源与所述一个或多个第二波束相关联；以及，依赖于所述确定的波束质量，确定所述用户设备将使用所述目标小区的一个或多个第一波束或者一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。

确定所述用户设备将发起与所述目标小区的连接可以包括确定一个或多个第二波束将被使用。

确定所述用户设备将发起与所述目标小区的连接包括将所述确定的波束质量与至少一个阈值进行比较。

仅当所述一个或多个第一波束的所述确定的波束质量高于所述至少一个阈值中的第一阈值时，用户设备可以使用所述目标小区的一个或多个第一波束来发起与所述目标小区的连接。

确定所述用户设备将发起与所述目标小区的连接包括将所述确定的波束质量与第一阈值进行比较。

仅当所述一个或多个第一波束的所述确定的波束质量高于所述第一阈值时，用户设备可以使用所述目标小区的一个或多个第一波束来发起与所述目标小区的连接。

至少一个阈值可以是固定值和可变值中的一个值。

仅当所述一个或多个第二波束的所述确定的波束质量高于所述至少一个阈值中的第二阈值时，用户设备可以使用一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。

第二阈值可以取决于所述第一阈值。

该第二阈值可以高于所述第一阈值。

确定所述用户设备将使用所述目标小区的一个或多个波束来发起与所述目标小区的连接可以取决于所述一个或多个第一波束的确定的波束质量和一个或多个第二波束的确定的波束质量。

如果一个或多个第二波束的确定的波束质量大于所述一个或多个第一波束的波束质量，则所述用户设备可以使用所述一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。

仅当所述一个或多个第二波束的所述确定的波束质量比所述目标小区的所述一个或多个第一波束的所述确定的波束质量大于第一偏移时，所述用户设备将可以使用所述一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。

在确定所述用户设备将发起与所述目标小区的连接并且在第一时间段内相应的响应消息没有从所述目标小区被接收到时，所述方法可以包括通过所述用户设备与源小区通信。

切换信息可以包括与多个第一波束相关的信息，并且方法可以包括使用针对所述第一波束中的一个或多个波束的优先级信息，来确定所述第一波束中的哪一个或多个波束将被所述用户设备使用来发起与所述目标小区的连接。

切换信息可以包括与多个第一波束相关的信息，并且方法可以包括使用针对所述第一波束中的一个或多个的时间信息，来确定所述第一波束中的哪一个或多个波束将被所述用户设备使用来发起与所述目标小区的连接。

方法可以包括使用所述一个或多个第一波束来发起与所述目标小区的连接。

方法可以包括使用所述一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。专用上行链路资源可为非竞争随机接入资源。

共享上行链路资源可为基于竞争的随机接入资源。

根据另一方面，提供了用户设备中的装置，该装置包括至少一个处理器和至少一个存储器，该存储器包括用于一个或多个程序的计算机代码，至少一个存储器和计算机代码被配置为与至少一个处理器一起使得装置至少：接收切换信息，所述切换信息包括与一个或多个第一波束相关的信息，所述一个或多个第一波束是目标小区的目标波束；确定与该目标小区的所述一个或多个第一波束和一个或多个第二波束相关联的波束质量，所述第二波束不同于所述一个或多个第一波束，专用上行链路资源与所述一个或多个第一波束相关联，并且共享上行链路资源与所述一个或多个第二波束相关联；以及，依赖于所述确定的波束质量，确定所述用户设备将使用所述目标小区的一个或多个第一波束或者一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。

至少一个存储器和计算机代码可以被配置为与至少一个处理器一起确定所述用户设备将使用所述一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。

至少一个存储器和计算机代码可以被配置为与至少一个处理器一起将所述确定的波束质量与至少一个阈值进行比较。

至少一个存储器和计算机代码可以被配置为与至少一个处理器一起使得用户设备仅当所述一个或多个第一波束的所述确定的波束质量高于所述至少一个阈值中的第一阈值时，使用所述目标小区的一个或多个第一波束来发起与所述目标小区的连接。

至少一个阈值可以是固定值和可变值中的一个。

至少一个存储器和计算机代码可以被配置为与至少一个处理器一起使得用户设备仅当所述一个或多个第二波束的所述确定的波束质量高于第二阈值时，使用一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。

第二阈值可以取决于所述第一阈值。

该第二阈值可以高于所述第一阈值。

至少一个存储器和计算机代码可以被配置为与至少一个处理器一起取决于所述一个或多个第一波束的确定的波束质量和一个或多个第二波束的确定的波束质量，来确定所述用户设备将发起与所述目标小区的连接。

至少一个存储器和计算机代码可以被配置为与至少一个处理器一起，如果一个或多个第二波束的确定的波束质量大于所述一个或多个第一波束的波束质量，则使得所述用户设备使用所述一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。

至少一个存储器和计算机代码可以被配置为与至少一个处理器一起在仅当所述一个或多个第二波束的所述确定的波束质量比所述目标小区的所述一个或多个第一波束的所述确定的波束质量大于第一偏移时，使得所述用户设备使用所述一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。

至少一个存储器和计算机代码可以被配置为与至少一个处理器一起，在确定所述用户设备将发起与所述目标小区的连接并且在第一时间段内相应的响应消息时没有从所述目标小区被接收到时，使得用户设备与源小区通信。

切换信息可以包括与多个第一波束相关的信息，并且至少一个存储器和计算机代码可以被配置为与至少一个处理器一起使用针对所述第一波束中的一个或多个波束的优先级信息，来确定所述第一波束中的哪一个或多个波束将被所述用户设备使用来发起与所述目标小区的连接。

切换信息可以包括与多个第一波束相关的信息，并且至少一个存储器和计算机代码可以被配置为与至少一个处理器一起使用针对所述第一波束中的一个或多个波束的时间信息，来确定所述第一波束中的哪一个或多个波束将被所述用户设备使用来发起与所述目标小区的连接。

至少一个存储器和计算机代码可以被配置为与至少一个处理器一起使用所述一个或多个第一波束来发起与所述目标小区的连接。

至少一个存储器和计算机代码可以被配置为与至少一个处理器一起使用所述一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。专用上行链路资源可以是非竞争随机接入资源。

共享上行链路资源可以是基于竞争的随机接入资源。根据另一方面，提供了用户设备中的装置，该装置包括：用于接收切换信息的设备，所述切换信息包括与一个或多个第一波束相关的信息，所述一个或多个第一波束是目标小区的目标波束；用于确定与该目标小区的所述一个或多个第一波束和一个或多个第二波束相关联的波束质量的部件，所述第二波束不同于所述一个或多个第一波束，专用上行链路资源与所述一个或多个第一波束相关联，并且共享上行链路资源与所述一个或多个第二波束相关联；以及，用于取决于所述确定的波束质量，确定所述用户设备将使用所述目标小区的一个或多个第一波束或者一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接的部件。

用于确定所述用户设备将发起与所述目标小区的连接的确定部件可以用于确定一个或多个第二波束将被使用。

用于确定所述用户设备将发起与所述目标小区的连接的确定部件可以用于将所述确定的波束质量与至少一个阈值进行比较。

仅当所述一个或多个第一波束的所述确定的波束质量高于所述至少一个阈值中的第一阈值时，用于确定所述用户设备将发起连接的确定部件可以用于确定将使用所述目标小区的一个或多个第一波束来发起与所述目标小区的连接。

至少一个阈值可以是固定值和可变值中的一个值。仅当所述一个或多个第二波束的所述确定的波束质量高于第二阈值时，用于确定所述用户设备将发起连接的确定部件可以用于确定将使用一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。

第二阈值可以取决于所述第一阈值。

该第二阈值可以高于所述第一阈值。

取决于所述一个或多个第一波束的确定的波束质量和一个或多个第二波束的确定的波束质量，用于确定所述用户设备将发起连接的确定部件可用于确定与所述目标小区的连接将被发起。

如果一个或多个第二波束的确定的波束质量大于所述一个或多个第一波束的波束质量，则用于确定所述用户设备将发起连接的确定部件可用于确定将使用一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。

仅当所述一个或多个第二波束的所述确定的波束质量比所述一个或多个第一波束的所述确定的波束质量大于第一偏移时，用于确定所述用户设备将发起连接的确定部件可以用于确定将使用所述一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接。

装置可以包括用于在由所述确定部件确定了所述用户设备将发起与所述目标小区的连接并且在第一时间段内相应的响应消息没有从所述目标小区被接收到时，用于使得所述用户设备与源小区通信的部件。

切换信息可以包括与多个第一波束相关的信息，并且用于确定所述用户设备将发起连接的确定部件可以使用针对所述第一波束中的一个或多个波束的优先级信息来确定所述第一波束中的哪一个或多个波束将被所述用户设备使用来发起与所述目标小区的连接。

切换信息可以包括与多个第一波束相关的信息，并且用于确定所述用户设备将发起连接的确定部件可以使用针对所述第一波束中的一个或多个的时间信息来确定所述第一波束中的哪一个或多个波束将被所述用户设备使用来发起与所述目标小区的连接。

装置可以包括用于使用所述一个或多个第一波束来发起与所述目标小区的连接的部件。装置可以包括用于使用所述一个或多个第二波束来发起与所述目标小区的连接的部件。

专用上行链路资源可以是非竞争随机接入资源。

共享上行链路资源可以是基于竞争的随机接入资源。

还可以提供计算机程序，该计算机程序包括适合于执行方法的程序代码部件。计算机程序可以被存储和/或以其它方式借助于载体介质而被体现。计算机程序可以被提供在承载介质的非瞬态计算机程序上。

在上文中，已经描述了许多不同实施例。应该了解，可以通过上文所描述的实施例中的任何两个或多个的组合来提供其它实施例。

还在以下具体实施方式中和所附权利要求中描述了各种其它方面和其它实施例。

附图说明

图1示出了波束扫描的概念。

图2示出了特定于波束的rach资源的图示。

图3示出了利用波束报告来进行切换信号通知的示例。

图4示出了用户设备中所执行的方法步骤。

图5示出了根据一些实施例的控制装置的示意图。

图6示出了可行的通信设备的示意表示。

具体实施方式

在下文中，参照移动通信设备和移动通信系统解释某些例示实施例，这些移动通信设备能够经由无线蜂窝系统来通信，这些移动通信系统服务这些移动通信设备。在详细解释示例性实施例之前，参照图5和6简略地解释无线通信系统、其接入系统和移动通信设备的某些一般原理，以辅助理解所描述的示例所基于的技术。

可以经由基站或者类似的无线发射器和/或接收器节点向通信设备10或者终端(诸如图6中所示)提供无线接入，这些无线发送器和/或接收器节点提供无线电接入系统的接入点。

接入点(例如基站)可在给定时间提供在通信设备10的方向上指向的至少一个天线波束。在一些实施例中，多个波束可从一个或多个接入点指向通信设备处。天线波束可由接入点的天线阵列的适当元件提供。例如，接入点(ap)与用户装置(ue)之间的接入链路可由有源天线阵列提供。这种阵列可以动态地形成以及操纵狭窄的传输/接收波束，并且因此来服务ue以及跟踪其位置。这被称为特定于用户设备的波束形成。有源天线阵列可用于接入点处和用户设备两者处以进一步增强波束形成的潜能。可以由每个接入点和/或天线阵列提供多于一个波束。

接入点和因此通过其的通信通常由至少一个适当控制器装置控制，以便支持其操作并且管理与其进行通信的移动通信设备。图5示出了用于节点的，例如，与节点集成、被耦合到节点和/或以其他方式来控制接入点的控制装置的示例。控制装置30可以被配置为通过接入点经由天线波束来提供对通信的控制和对操作(诸如接入点之间的切换)的控制。出于这个目的，控制装置包括至少一个存储器31、至少一个数据处理单元32、33和输入/输出接口34。经由接口，控制装置可以被耦合到接入点的相关的其它部件。控制装置可以被配置为执行适当软件代码以提供控制功能。应该了解，可以在网络系统中的其它位置(例如在核心网络实体中)提供的控制装置中提供类似的组件。控制装置可以与其它控制实体相互连接。控制装置和功能可以被分布在若干控制单元之间。在一些实施例中，每个基站可以包括控制装置。在备选实施例中，两个或多个基站可以共享控制装置。

接入点和相关联的控制器可以经由固定线路连接和/或无线电接口彼此通信。基站节点之间的逻辑连接可以例如由x2或相似接口提供。这个接口可以被用于例如协调站的操作。

通信设备或者用户设备(ue)10可以包括能够至少接收无线数据通信的任何适合设备。例如，设备可以是被配备有无线电接收器、数据处理和用户接口装置的手持式数据处理设备。非限制性示例包括移动站(ms)(诸如移动电话或者被称为‘智能电话’的移动站)、被提供有无线接口卡或者其它无线接口设施的便携式计算机(诸如膝上型或者平板计算机)、被提供有无线通信能力的个人数据助理(pda)或者这些的任何组合等。其它示例包括可穿戴无线设备(诸如与手表或者智能手表、眼镜、头盔、帽子、服装、具有无线连接能力的耳机、珠宝等集成的可穿戴无线设备)、具有无线能力的通用串行总线(usb)棒、调制解调器数据卡、机械式设备或这些的任何组合等。

图6示出了可行的通信设备的示意性部分分段图。更具体地，示出了手持或者其它移动通信设备(或者用户设备ue)10。移动通信设备被提供有无线通信能力和用于支持其操作的适当电子控制装置。由此，示出了被提供有至少一个数据处理实体26(例如中央处理单元和/或核心处理器)、至少一个存储器28和其它可能的部件(诸如用于被设计执行的任务的软件和硬件辅助执行中的附加处理器25和存储器29)的通信设备10。数据处理、存储和其它相关控制装置可以被提供在适当电路板27上和/或芯片组中。由通信设备的控制装置提供的数据处理和存储器功能根据如本描述中稍后所描述的某些实施例被配置为引起控制和信令操作。用户可以借助于适合的用户接口(诸如触摸感应显示屏或者板24和/或键盘)、一个或多个致动器按钮22、语音命令、这些的组合等来控制通信设备的操作。通常还提供扬声器和麦克风。此外，移动通信设备可以包括到其它设备(有线或者无线)的和/或用于连接外部附件(例如免提装置)的适当连接器。

通信设备可以经由用于接收和传输信号的适当装置来进行通信。图6示意性地示出了被连接到设备的控制装置的无线电块23。无线电块可以包括无线电部分和相关联的天线布置。天线布置可以被布置在通信设备内或外部。天线布置可以包括能够进行波束形成操作的元件。

一些实施例涉及利用波束形成技术的移动通信网络。例如，5g无线电接入技术和lte-a(高级长期演进)演进已提出使用波束形成技术。应该了解，其它实施例可以与使用波束形成的任何其它通信系统一起使用。例如，一些无线局域网可以使用波束形成。

5g无线电系统可以使用400mhz到100ghz的频率。由于覆盖问题，波束成形被认为是实现使用更高频带的理想选择。应该了解，其它实施例可以使用不同的频率范围。

一些收发器(例如混合收发器架构)可以使用模拟波束形成，这可能意味着大量的狭窄波束，因为这取决于天线元件和载波频率的数量。应该了解，其它实施例可与数字波束形成收发器架构或者所谓的混合收发器架构一起使用，该数字波束形成收发器架构或者所谓的混合收发器架构使用数字基带处理(诸如mimo多输入多输出和/或数字预编码)和模拟波束形成的混合。应该了解，实施例可与任何波束形成方法一起使用。

为了在较高频率上操作时补偿增加的路径损耗，已经提出了波束形成来提供高效的5g小区覆盖。前面提及的收发器架构提供了用于实现波束形成的部件。作为示例，被部署到较低频率(约低于6ghz)的系统可以通过使用全数字架构来实现，并且较高频率(其中小区覆盖所需要的天线元件的数目可以在数十到数百的范围内)可以通过使用混合架构或者甚至完全模拟架构而被实现。

可以在接入点(例如在64个天线元件的情况下18db)和用户设备(例如在8个天线元件的情况下9db)两者处实现相对较大天线阵列增益以补偿传播损耗和/或例如因雨和氧吸收所导致的损耗。不同实施例当然可在不同载波频率处操作。

一些实施例可以使用28ghz的载波频率和100mhz的系统带宽。然而，这仅作为示例，并且在其它实施例中可以使用不同载波频率和/或带宽。

图1示出了波束扫描的概念。图1示出了针对给定小区—cell1的n个传输和接收点trp。具体地，示出了trp1、trp2、trp3和trpn。n可以是任何适合的整数。trp由接入点提供，该接入点可例如是基站。为了以较高频率覆盖小区，需要多个波束。每个trp点可覆盖特定的小区扇区。trp可以被分配特定的频率。在图1中所示的示例中，n个trp由单个接入点/基站提供。一个ap可能具有一个或多个trp，这一个或多个trp可能共址或者可能不共址的。每个trp可以使用一个或多个波束覆盖小区或者小区的部分。扇区或者任何覆盖区域可以由一个或多个trp覆盖。

为了实现系统接入，可能需要按一个或多个波束覆盖小区的特定区域的方向周期性地传输系统信息。可能需要覆盖对应方向以提供用于系统接入的资源。当接入点在时间间隔(诸如符号持续时间，两个符号或者n个符号持续时间，其中，n是整数)期间以波束集覆盖特定区域时，将其称作扫描块或者同步信号块(ss块)。在单个ss块中，系统可将同步信号和波束参考信号传输到一个或者多个方向。扫描子帧或者所谓的ss突发可以利用波束形成为共享控制信道信令提供覆盖。ss突发可以由ss块(或者扫描块)集合组成。

在本文件中，使用了术语ss块和ss突发。然而，术语扫描块和扫描子帧是ss块和ss突发的相应的备选术语。

覆盖所需要的小区区域所需的波束的总数可以大于接入点能够形成的并发有源波束的数目。因此，接入点需要通过激活每个扫描块上的不同波束集来在时域中扫过小区覆盖区域。取决于每个ss块的有源波束的数目，并且取决于覆盖小区区域所需要的波束的总数，在单个ss突发中可能需要两个或多个ss块。此外，每个子帧的ss块的数目受每次扫描的长度的限制。作为示例，一个ss块持续时间可以是一个或两个符号(例如ofdm(正交频分复用)符号)，并且如果每个子帧存在14个符号，则扫描子帧(即ss突发)将能容纳7个或者14个ss块。取决于覆盖小区所需要的ss块的数目，可能需要多个ss突发。然而，这仅作为示例，并且不同的配置可以在不同实施例中被使用。

在一些实施例中，所提供的有源和无源波束的数目还可以随时间而变化。有源波束的数目可在接入点和/或trp之间变化。

有源波束可以被用于传输或者接收信息。因此，ss突发可以在有源波束正在传输信息时被定义为下行链路ss突发，或者在有源波束正在接收信息时被定义为上行链路ss突发。此外，假设下行链路与上行链路信道之间的tdd(时分复用)系统和互易性按ssb利用相同波束配置来覆盖上线链路和下行链路方向上的小区区域，则可以在上行链路和下行链路方向上定义相同的ssb。

因此，在时域中需要使用不同波束子集来扫描小区。ss块106具有有源波束集，其中不同波束在不同ss块中活动。ss突发104包括ss块集106。ss突发可以是一个子帧或者时隙。ss突发集102定义了ss突发的数目和ss块的周期性。例如，ss突发和ss块周期性两者可以是相同的5ms、10ms或者任何其它适合周期。备选地，每5ms传输ss突发，但每20ms传输ss块，给予系统4个不同ss突发以在每20ms内传输所有必需的不同ss块。所给出的突发的数目和周期性作为示例，并且可以使用任何适合数目的突发和周期性。

取决于利用所需要的ss块传输周期覆盖小区所需要的ss块的所需要的数目而定义了ss突发的周期。定义ss块周期以为给定环境中的ue的同步、波束检测和测量目的提供足够频繁的同步信号传输。所需要的ss块周期取决于例如环境、ue的预期移动性和目标移动性性能。ss块106定义哪个波束集(例如ssb0或者ssb5)是活动的。在ssb期间，波束中的仅一些波束是活动的，波束中的其余波束是非活动的。

在图1中，trp1与ss块ssb0和ssb1相关联。trp2与ss块ssb2、ssb3和ssb4相关联。trp3与ss块ssb5和ssb6相关联。trpn与ssssbn相关联。

可以由bs每次针对通常仅一个波束集或者针对一个ss块来传输各种控制信号(诸如同步信号(ss)、特定于波束的参考信号(rs)、物理广播信道(pbch)、pbch解调参考信号(pbch-dmrs)、信道状态信息参考信号(csi-rs)、特定于波束的csi-rs、移动性参考信号(mrs)等)。

在一个示例中，同步信号ss可以包括主ss(pss)、辅ss(sss)和附加的同步信号(诸如tss/ess(第三同步信号、延伸同步信号))中的一个或多个。虽然pss和sss可以编码小区身份(诸如pci，物理小区id)，但附加的同步信号可以编码ss块标识符。备选地，除了pss和sss，ess也可以编码小区id的延伸。

ss块可以包括使ue能区分和测量特定ss块中的不同波束的特定于波束的参考信号。在一个示例中，ss块的不同信号可以以不同方式被传输：同步信号ss/pbch或者其它信号可以使用ss块的所有波束而被传输，而特定于波束的信号使用个体波束而被传输。ss块中所传输的pbch可承载一个或多个参数，诸如系统帧号(sfn)、扩展的物理小区id、ss块的传输周期、系统信息广播的传输方法和传输调度、以及默认配置id。扩展的物理小区id可以与pss和sss一起使用以扩展物理小区id来清楚地标识ue的位置的小区。ue可以使用ss块的传输周期以确定由trp传输的可行波束来确保已经检测和测量了所有可能波束。根据默认配置id，ue可选择正确默认配置，该默认配置例如在随机接入程序中使用。

在上行链路方向上，(多个)ss突发可以容纳用于随机接入信道或者需要周期可用性(诸如sr(调度请求))的其它上行链路信道的资源。

ss块内的每个波束可以具有特定的随机接入信道rach前导码或者与其相关联的前导码集。备选地，rach前导码或者前导码集可以是特定于波束的。每个前导码或者每前导码集映射到特定bs下行链路波束或者波束集。这在图2中示意性地示出。此处，例如，ssb0包括四个单独波束，这些波束又具有相关联的rach资源时隙108中的一个。时隙可以包括一个、两个或多个前导码。对于ss突发内的其它ss块，ssb1还具有四个波束和四个相关联的rach资源时隙108等。可以在下行链路传输波束之间划分每个ss块的rach前导码空间。用户设备可以指示优选波束，以通过在与优先波束相关联的rach前导码上传输和接收具有相同波束对准的随机接入响应rar消息来连接。在假设互易性处于dl与ul信道之间的情况下，还可假设优选或者最佳dl传输波束是最佳ul接收波束。在非互易性假设的情况下，ra(随机接入)程序还可被用于标识最佳ul波束。

备选地，rach前导码对于每个ss块可以是公共的。随后，用户设备可以随机选择rach前导码，并且网络可以基于前导码接收来确定用于rar消息的最强波束，例如确定当前ss块的哪个波束接收到了最强前导码信号。bs可以进一步在响应消息或与前导码传输相关联的任何其他信令消息中项ue传送该内容。每个单独ue可以具有其自己的索引，该索引可以被用于指代特定的bs下行链路波束。

针对波束的非限制性定义是检测特定于波束的参考信号，诸如brs或者csirs等。在一个示例中，将特定于波束的参考信号brs映射到天线端口，该天线端口映射到至少一个(通常多个)天线元件。导向天线元件的信号被个体加权(取决于架构，这可模拟或者数字加权)，以形成特定的方向图。

可以定义多个天线端口(因此可以形成多个方向图)，这些天线端口通过检测不同的特定于波束的参考信号而被标识。这些方向图可以被等同地赋形但是可以指向不同方向。可以将单个特定于波束的参考信号映射到两个或多个天线端口，这些天线端口可以或者可以不映射到相同天线元件。在一些实施例中，可以将天线元件动态地映射到不同端口。一个示例是使用两个天线端口传输特定于波束的参考信号，其中特定于天线元件的权重是相等，但第一天线端口映射到水平极化(h极化)的元件，并且第二天线端口映射到垂直极化(v极化)的元件。因此，第一和第二端口的元件的方向图相同，但是在相同的特定于波束的参考信号通过两个端口传输时，方向图被视为单个波束。在一些实施例中，特定于波束的参考信号可以在两个或多个端口上传输，其中特定于天线元件的权重是不相等的(不同方向图)。

在由多个波束提供小区覆盖的波束形成系统中，例如通过使用特定于波束的参考信号来标识单个波束是有益的，特定于波束的参考信号使用户设备能执行波束级检测/分离以及执行对特定于波束的参考信号的测量。测量可以确定指标，诸如但不限于参考信号接收功率(rsrp)、参考信号接收质量(rsrq)、接收信号强度指标(rssi)、信道质量指标(cqi)等中的一个或多个。例如在用户设备在初始接入期间向网络接入点指示优选通信波束或者在向网络接入点报告测量时将测量映射到共享参考索引时，标识不同波束可以是有益的。

这些参考信号的传输在每个小区中可以是周期性的或者非周期性的(即根据安排)。随后，用户设备可以测量这些信号以确定每个小区内的个体波束质量。这允许用户设备确定不同波束并且通过相关逻辑波束索引来指代特定波束。在一个示例中，波束索引是小区中唯一的逻辑索引。ue可能能够基于例如物理小区身份来区分属于不同小区的波束。可以使用小区身份作为输入推导出小区(和波束)特定参考信号，或者利特定于小区的标识符或者通过一些其它手段加扰信号。这些仅是示例。

为了标识波束，可以进行以下映射：例如，如果每个ssb传输八个不同波束参考信号，则接收器潜在地能够测量八个不同信号索引(波束或者波束索引)。八个不同brs信号对应于八个天线端口。相同的特定于波束的参考信号天线端口可以在下一ssb中被重用，因此，可能需要确定ssbid能够确定波束索引。可以使用天线端口和ssb索引推导出波束索引。作为示例，波束索引可通过以下而被计算：

波束索引＝brs的最大数目/csi-rs天线端口*ss块索引+brs/csi-rs信号/端口id

计算波束索引的上文所描述的方法仅为示例，并且在其它实施例中，可以使用确定小区的波束索引的不同方法。在另一示例中，网络可以将ue仅配置为测量并报告特定于波束的信号(例如特定于波束的csi-rs等)，这些特定于波束的信号可以是或者不是特定于小区的。ue可以测量所配置的信号(例如不同天线端口)并且将结果反馈到网络。

如果ss块还传达信息(诸如mib、sib、dlctrl(下行链路控制)、dldata(下行链路数据)等)中的一个或多个，则可明确地信号通知ss块索引。备选或者附加地，ss块可以包括用以标识块的特定序列号。

因此，ue可以确定不同波束并且利用由ss块索引和/或端口索引和/或由参考信号端口索引和/或参考信号定义的波束索引指代这些波束。这可取决于网络配置报告格式。

用户设备可以例如确定每个波束的波束状态信息(bsi)，该bsi被用于推导出小区的质量值。可以通过添加具有参考信号参考功率(rsrp)或者参考信号参考质量(rsrq)的波束索引确定bsi。小区质量值可以被用于触发测量报告，这些测量报告可以被用于确定用户设备从一个小区到另一小区的切换。

参考图3，图3示出了利用波束报告在用户设备50、源小区60以及目标小区62之间信号通知的切换的示例。

在步骤s1中，用户设备50接收针对源小区60的参考信号。

在步骤s2中，用户设备接收针对源小区60的参考信号。

步骤s1和步骤s2可按顺序或者或多或少同时发生。通过使用个体波束质量(例如可以是波束索引和质量信息的组合(诸如rsrp/rsrq)的bsi波束状态信息)，ue导出质量值(例如q_cell1)。在一个示例中，ue可以选择最佳参考(例如rsrp)测量来表示小区质量，或者ue可以使用n个最强波束rsrp的平均值。诸如使用n个最强的功率总和或者n个最强波束rsrp的平均值的备选方法可以备选地被使用，这些最强波束rsrp在参照最强波束的给定偏移内。

在步骤s3中，用户设备确定测量报告触发事件的发生，例如目标小区62的质量(q_cell2)在给定时间长度比源小区60的质量(q_cell1)高过给定量。在其它实施例中，任何其它合适的触发事件可以引起测量报告。

在步骤s4中，用户设备生成无线电资源控制(rrc)测量报告，将该无线电资源控制测量报告发送到源小区cell1。这个rrc报告可以包括以下中的一个或多个：关于服务小区的小区质量值的信息、关于邻近小区的小区质量值的信息；以及针对每个报告小区或者例如针对最高质量波束等的高于特定绝对阈值或者相对阈值的波束的n个最高质量bsi。在一些实施例中，由于源小区可能经由例如l1/l2信令已经具有与服务(源)小区相关联的bsi信息，所以可省略该信息。可利用网络配置限定出rrc报告内容。在另一示例中，取决于网络配置而可以在单独消息中报告小区质量和特定于波束的信息。

在步骤s5中，随后，源小区60基于测量报告中的信息来确定是否将用户设备切换到目标小区62。取决于小区质量以及可选地取决于个体波束质量，源小区可以确定是否切换到目标小区。

如果确定切换是必需的，则随后在步骤s6中，源小区在切换请求消息中通知目标小区切换请求。用户设备所报告的波束信息可以被包括在切换请求消息中。

在步骤s7中，目标小区62可基于源小区所报告的信息来分配特定于波束的非竞争rach资源，或者备选地可以如先前所描述分配特定于ss块的rach资源。例如在切换确认消息中将这个信息提供给源小区。

备选或者附加地，非竞争资源可以是上行链路信令资源或者数据资源。ul信令资源的示例可以是在上行链路上可以从相同资源池或者相同ss块指派为rach资源的sr(调度请求)。在一些情况下，这些资源可以是与rach资源复用的频率或者时间(例如与上行链路ss块/扫描块对应的多个符号)。sr的这些资源取决于配置可以是特定于ss块的或者特定于波束的。备选地，sr资源还可以在上行链路控制信道(诸如pucch)上被调度。ul信令资源的另一示例可以是srs(探测参考信号)。数据资源可以是上行链路上的ue的专用资源分配。在一个示例中，在ue不需要获得与目标小区的时间对准时，可以使用专用sr资源(或者不同于rach前导码的资源)。

在步骤s8中，源小区60向用户设备报告了所分配的资源。可以经由具有切换命令的rrc(无线电资源重新配置)消息向用户设备指示这些资源。备选地，mac信令可以被用于发起到新目标小区的切换。

然而，在一些场景中，由于配置中给定的目标小区波束或者ss块的劣化，所以使用由目标小区提供的非竞争rach配置接入到目标小区的用户设备是不可能的。由于高操作频率和所赋形的波束的使用，所以波束质量可以比当前的蜂窝系统改变得更迅速，这些蜂窝系统以较低操作频率(例如低于6ghz)利用单个扇区波束操作。在5g标准的相对较高数据速率和相对较低延时需求的情况下，需要避免与重新建立连接相关联的任何延迟。

在一些实施例中，由用户设备执行的切换过程在图3的s9引用。因此，ue已经利用用于特定(多个)波束/ss块的专用随机接入资源接收到至目标小区的切换命令。随后，ue将确定具有相应专用资源的波束的波束质量是否低于所配置的第一阈值_1(可以是绝对或者相对阈值)，并且认为具有高于第二阈值_2的波束质量的目标小区的备选波束具有切换完成的基于竞争的随机接入资源。备选地，ue可以基于确定rach所需要的所估计的上行链路传输功率超出ue和/或小区的最大允许传输功率来评估对具有专用随机接入资源的波束的随机接入是不可能的。ue可以基于最新路径损耗估计来估计所需要的上行链路功率。ue可以基于例如brs/csi-rs和/或基于由无线电接入网络指示的目标rsrp值来进行估计。取决于评估，用户设备可以取消对具有ue专用资源的波束的随机接入，并且随后发起对具有基于竞争的随机接入资源的波束的随机接入。仅当未检测到来自目标小区的波束时，ue发起切换失败程序。这导致了利用小区选择来进行连接重新建立。

这在图4中更详细地描述，图4描绘了由用户设备执行的方法步骤。

首先，在400处，用户设备接收针对目标小区的某一波束或者ss块的、具有专用随机接入资源的切换命令。例如，在ue已在rrc测量报告中报告了目标小区波束测量并且接收到了rach配置rrc重新配置消息以建立与目标小区的连接时，该ue将在ho期间执行波束管理。

在402处，用户设备评估在切换命令中标识的(多个)波束或者ss块的波束质量。

随后，方法进行到步骤404，其中，随后用户设备将所确定的波束的波束质量与第一阈值th_1进行比较。在切换期间，在波束质量(rsrp/rsrq)低于网络配置值阈值_1(th_1)或者不能被检测到时，可认为目标波束被阻断。这个值可以是预配置值(例如rsrp阈值)或者可以被明确地信号通知。这个值可以例如是关于先前所报告的测量(例如，在对应于非竞争rach资源的波束质量已经降低n个db时)的相对值。th_1的值可以在具有切换命令的rrc重新配置消息中被信号通知。

如果波束质量高于th_1，则方法随后在步骤406处与切换一起进行。

然而，如果波束质量已经因确定切换之前的bs的i第一次确定而被改变，则波束质量可以低于第一阈值。如果用户设备在步骤404处确定了波束质量低于第一阈值th_1，则方法随后进行到步骤408，其中，用户设备确定来自目标小区的任何其它波束是否高于第二阈值th_2。在用户设备接收到专用前导码配置并且认为对应于资源配置的波束被阻断时，用户设备发起基于竞争的rach程序以在下一ss突发集(扫描周期)期间确定一个或多个备选/最强检测到的波束。至少一个备选的最强检测到的波束还可以具有第二阈值th_2需求。th_2可以等于或者高于th_1。在其它实施例中，th_2可以低于th_1。

备选或者附加地，不是基于竞争的rach程序，用户设备可以发起非竞争rach程序(若配置)以在下一ss突发集期间指示一个或多个备选/最强检测到的波束。用户设备可以可选地触发波束报告(以报告例如所测量的n个最高bsi)。这可例如在msg3或者rrc连接请求中。备选或附加地，如果扫描周期(即ss块集周期性)(ss块周期/ss突发集周期)相对较长(例如40/80/120ms等)，在检测到具有足够的信号点评的一个或多个波束的情况下，用户设备可以仅侦听部分ss突发集(ss突发集中的ss突发中的一个或多个ss突发但并非所有)。这个电平也可以被预先配置。该电平可以备选或附加地取决于业务延迟需求。

如果不存在高于第二阈值th_2的波束，则方法进行到410，其中，实现了切换失败程序。

如果用户设备确定了在步骤408处存在来自目标小区的高于第二阈值th_2的至少一个其它波束，则随后方法进行到步骤412。在步骤412处，用户设备取消了对目标小区的波束的随机接入，该波束具有先前预留的用户设备专用资源。

随后方法进行到步骤414，其中用户设备发起对被确定具有高于第二阈值th_2的质量的波束的随机接入。这个确定的波束(不具有用户设备的先前分配的资源)需要基于竞争的rach过程以便于用户设备建立连接。

在一些实施例中，第一和第二阈值可以互相关—例如th_2可以使用th_1和偏移参数而被导出。在其它实施例中，th_1和th_2可能是不相关的。

th_1可以是预先配置的值，例如rsrp阈值，或者可以由目标小区或者源小区明确地信号通知。在一些实施例中，th_1可以在rrc重新配置消息中被信号通知。th_1也可以是相对值，例如th_1可以通过与非竞争rach资源降低预定量对应的波束质量确定。

在一些实施例中，在切换期间，用户设备可以测量比具有专用rach资源的波束大第一偏移offset_1的波束质量的备选波束。这可结合图4的方法执行，例如在步骤404之后执行，其中波束质量大于阈值th_1，或者可以在不具有图4的其它步骤的情况下执行。

如果用户设备检测到这种波束，则用户设备可以在资源上发起基于竞争的rach过程，该资源对应于在被测量到比具有专用rach资源的波束的波束质量大于至少offset_1的波束集之外的最高质量波束。

备选地，用户设备可以随机地选择波束集外的、具有比具有专用rach资源的波束大于第一偏移offset_1的波束质量的前导码，并且在对应于所选择的前导码的波束上执行rach接入。

offset_1值可以是预先配置的值或者扩取决于一个或多个网络条件。offset_1的值可以在由目标小区或者由源小区经由rrc信令传输的rrc重新配置消息中或者在任何其它适合消息中被信号通知。

可以针对具有专用rach资源的最强波束或者ss块来评估offset_1。在ss块水平上完成评估的情况下，ue可以测量信号，诸如同步信号，这些信号在块水平上(使用波束集)被传输。在波束水平上进行评价的情况下，ue可以测量特定于波束的信号。

在一些实施例中，网络可在切换期间给用户设备配置有第一计时器timer_1。在定时器的持续时间内，在具有非竞争rach资源的一个或多个目标小区波束被认为降低/阻断的情况下，用户设备可以继续测量目标小区波束。这可以例如在图4的步骤408的上下文下。

计时器可以与非竞争rach资源一起被配置用于源小区。在计时器过期且用户设备由于目标小区波束降低或者阻断而没有从目标小区接收到rar响应时，随后用户设备可以发起对源小区上的专用资源的rach接入。

备选地，计时器可以被配置为如果目标小区已经被配置有专用前导码资源，则使得用户设备不发起对目标小区的非竞争rach接入。如果随后计时器期满，并且专用rach资源被阻断，则随后用户设备可以另外地发起非竞争rach。

在一些实施例中，网络可在切换期间给用户设备配置有第二计时器timer_2。这个第二计时器可以是timer_1的补充或者作为备选。在timer_2的时间周期期间，非竞争随机接入资源与某一波束/ss块相关联。在timer_2的到期时，网络确保所配置的非竞争rach资源在目标小区的所有波束或者ss块中是可用的。网络可以通过不将其它ue配置在这些资源上来确保可用性。在计时器2运行(在持续时间内)时，网络可以配置其它ue，但在计时器2到期时，ue可以假设非竞争资源在每个块中是可用的。

在这个实施例中，网络可在第二计时器周期期间使用用于其它用户设备的给定随机接入资源，而在第二计时器周期到期之后，用户设备在目标小区的波束或者ss块的任一个中被提供有非竞争rach资源。

第二计时器可以低于rrc计时器(timer_1)，该rrc计时器确定切换程序的完成或者失败。

在一些实施例中，用户设备可能已报告了多个波束并且已接收到对应于不同的所报告波束的多个专用前导码资源。用户设备还可以接收具有针对一个或多个所报告的波束的基于竞争的分配的资源配置。

网络可以对所指派的前导码资源进行优先级排序。这种优先级排序可以针对包括非竞争前导码的组而进行，并且针对包括竞争前导码的组单独进行。

网路可以隐式地(例如以波束被信号通知的顺序)或者显式地(例如利用信号通知的优先级信息)对每个组内的特定波束进行优先级排序。这通知了用户设备(若可能)接入一个特定波束，和(若不可能)尝试接入后续波束的顺序。

备选或者附加地，可能存在定义了一个或多个波束何时可以被使用的延迟度量。

在一些实施例中，随机接入可以被发起以用于设置载波聚合中的多/双连接或附加的上行链路载波，这需要单独的计时提前并且因此需要随机接入程序。

在一些实施例中，在切换期间，具有多连接能力的用户设备可以报告多个波束并且可以接收对应于不同报告的波束的多个专用前导码资源。如果用户设备具有这种能力(例如，用户设备可以具有混合接收器，该混合接收器具有两个接收器链使得该混合接收器可以从多个方向并发地接收)，则用户设备可以发起对具有相异方向的两个或多个资源的rach程序。每个接收器链可与不同波束方向相关联。

网络可以选择在传输rar消息中使用哪个波束。用户设备可以选择对应于n个最强波束的前导码。

网络可以被配置为具有用于专用前导码资源的特定于波束的rar响应窗。用户设备可能能够使用时域监测模式来监测rar消息的两个或多个方向。

所需要的数据处理装置和功能可以借助于一个或多个数据处理器而被提供。装置可以被提供在通信设备中、控制装置中和/或接入点中。每端处的所描述的功能可以由单独处理器或者由集成处理器提供。数据处理器可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、门级电路和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。数据处理可以跨若干数据处理模块分布。数据处理器可以借助于例如至少一个芯片而被提供。还可以在相关设备中提供适当存储容量。一个或多个存储器可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且可以使用任何合适的数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。

总之，各种实施例可以在硬件或者专用电路、软件、逻辑或者其任何组合中被实现。本发明的一些方面可以在硬件中被实现，而其它方面可以在由控制器、微处理器或者其它计算设备执行的固件或者软件中被实现，但本发明不限于此。尽管本发明的各种方面可图示并且描述为框图、流程图或者使用一些其它图形表示，但应当理解的是，作为非限制性示例，本文中所描述的这些块、装置、系统、技术或者方法可在硬件、软件、固件、专用电路或者逻辑、通用硬件或者控制器或者其它计算设备或者其一些组合中被实现。软件可以被存储在这种物理介质上作为存储器芯片、或者被实现在处理器内的存储器块、磁性介质(诸如，硬盘或者软盘)以及光学介质(诸如，例如dvd)和其数据变体cd内。

上述描述已经通过示例性并且非限制的示例提供了对本发明的示例性实施例的充分且富有信息的描述。然而，对于相关领域中的技术人员而言，鉴于上述描述，在结合附图和随附权利要求阅读了上述描述时，各种修改和更改都可能变得显见。然而，本发明的教导的所有这种和相似的修改仍然将落在如随附权利要求中定义的本发明的精神和范围内。实际上，存在包括先前论述的任何其它实施例中的一个或多个的组合的另一实施例。